gRPC と HTTP/2 利用｜基礎を学ぶ

gRPC と HTTP/2 利用

このレッスンで分かること

gRPC は HTTP/2 + Protocol Buffers のバイナリ RPC で、マイクロサービス間通信のデファクト

Unary・Server Streaming・Client Streaming・Bidirectional の 4 パターンを 1 接続で多重化

REST は「外向き API」、gRPC は「内向き API」と棲み分けるのが今のところ無難な選択

gRPC と HTTP/2 利用とは

Protocol Buffers と HTTP/2 を使う gRPC の特徴を学びます。本レッスンでは、gRPC と HTTP/2 利用の基本から実際の使いどころまでを整理し、現場で迷わず使える形に落とし込みます。

REST vs gRPC 早見表

観点	REST	gRPC
表現形式	JSON (テキスト)	Protocol Buffers (バイナリ)
トランスポート	HTTP/1.1 や HTTP/2	HTTP/2 (HTTP/3 対応進行中)
スキーマ	OpenAPI (任意)	`.proto` (必須)
型安全	弱い (OpenAPI で補強可)	強い (生成コード)
通信パターン	主に Unary	Unary / Server / Client / Bidirectional Streaming
ブラウザ対応	容易	gRPC-Web 経由が必要
デバッグ	curl で簡単	grpcurl など専用ツール
主な適用	外向き API	内部マイクロサービス、モバイル ⇄ サーバー

このレッスンで学ぶこと

Google が開発したバイナリ RPC フレームワーク gRPC の仕組みと、なぜマイクロサービス間通信で人気なのかを学びます。

gRPC とは

gRPC は Google が開発した RPC (Remote Procedure Call) フレームワークで、現在は CNCF (Cloud Native Computing Foundation) のプロジェクトです。

特徴は次のとおりです。

Protocol Buffers (Protobuf) でスキーマ定義 — IDL からクライアント / サーバーのコードを自動生成
HTTP/2 ベース — 多重化、ヘッダー圧縮の恩恵
バイナリ転送 — JSON より高速・コンパクト
4 種類の通信パターン — Unary, Server Streaming, Client Streaming, Bidirectional Streaming
多言語対応 — Go, Java, Python, JS, Rust など主要言語をカバー

RPC とは

RPC はリモートにある関数を、ローカル関数のように呼び出す抽象化です。クライアントから見ると、ネットワーク越しのサーバーの関数を「普通の関数呼び出し」のように使えます。

REST と比べると、関数呼び出しのモデルの方が直感的で、メソッド名やパラメータが自然に決まるという利点があります。

Protocol Buffers (Protobuf)

gRPC のスキーマ言語は Protobuf です。.proto ファイルでメッセージとサービスを定義します。

プレーンテキスト

syntax = "proto3";

message User {
  string id = 1;
  string name = 2;
  int32 age = 3;
}

service UserService {
  rpc GetUser (GetUserRequest) returns (User);
}

message GetUserRequest {
  string id = 1;
}

このファイルから protoc で各言語向けのクライアント / サーバーコードを生成。クライアントは生成されたメソッドを呼ぶだけで、リクエストの送信・レスポンスの受信が完結します。

4 つの通信パターン

パターン	リクエスト	レスポンス	用途
Unary	1	1	普通の呼び出し
Server Streaming	1	N	サーバーから連続でデータを返す (リアルタイム配信)
Client Streaming	N	1	クライアントから連続でアップロード (大量データ送信)
Bidirectional	N	N	双方向ストリーミング (チャットなど)

HTTP/2 のストリーム多重化のおかげで、これらが 1 接続上で実現します。

この章のポイント

gRPC のストリーミングと WebSocket

gRPC の双方向ストリーミングは WebSocket と近い使い方ができます。サーバー間で型安全な双方向通信を組みたいときは gRPC、ブラウザから直接使いたいときは WebSocket、と棲み分けています。

REST vs gRPC

観点	REST	gRPC
表現形式	JSON	バイナリ (Protobuf)
速度	中	高
型安全	弱い (OpenAPI を使えば強くなる)	強い (生成コード)
ブラウザ対応	容易	gRPC-Web を経由する必要あり
デバッグしやすさ	容易 (curl OK)	やや難しい (grpcurl など)
マルチランゲージ対応	OK	OK

REST はクライアントが多種多様 (ブラウザ・curl・任意の HTTP クライアント) で開発しやすい。gRPC は内部マイクロサービス間通信や、モバイル⇄サーバーの効率重視通信で輝きます。

gRPC-Web

ブラウザは生 HTTP/2 のトレーラやストリーミング機能を直接使えません。そこで Envoy などのプロキシが gRPC-Web を gRPC に変換し、ブラウザから gRPC サービスを使えるようにします。

ただし制約 (双方向ストリーミング不可など) があるため、ブラウザ向け API は REST or GraphQL のままで、内部だけ gRPC、という構成が今も多いです。

エラーモデルとステータスコード

gRPC は独自のステータスコードを使います。

OK
CANCELLED
INVALID_ARGUMENT
DEADLINE_EXCEEDED
NOT_FOUND
PERMISSION_DENIED
INTERNAL
UNAVAILABLE

HTTP のステータスコードとは別体系なので、HTTP リバースプロキシを経由する場合はマッピングを意識する必要があります。

この章のポイント

Connect プロトコル

Buf 社が開発した Connect は gRPC、gRPC-Web、HTTP/JSON を同じインターフェースで扱えるようにする新しいプロトコル群です。ブラウザ・モバイル・サーバー間で同じスキーマを使いたいときに採用が進んでいます。

まとめ

このレッスンの要点は、Protobuf スキーマと生成コード / 4 つのストリーミング / gRPC-Web の制約 の 3 点です。実務でこれらを切り分けて説明できるようになると、設計レビューや障害対応の精度が一段上がります。

理解度チェック

Q. gRPC が REST より優れている主要なメリットはどれ？

ブラウザから直接呼びやすい
型安全な自動生成コードと、HTTP/2 を活かしたバイナリ多重通信が可能
curl で簡単にデバッグできる
認証機能が組み込まれている

答えを見る

正解は 2。gRPC の強みは .proto からの型安全な生成コードと、HTTP/2 多重化 + Protobuf バイナリによる高速通信。一方、ブラウザ直接呼び出しやデバッグ容易性は REST の方が上です。

出典 (References)

最終更新: 2026-05-28

よくある質問

Q. GET と POST はどう使い分けますか？

A. 「取得して副作用がない」なら GET、「作成・更新など状態を変える」なら POST が原則です。GET は URL にパラメータが入りキャッシュも効きますが、POST はボディに乗せられ大きなデータも送れます。冪等性も GET は持ち、POST は持たないという違いがあります。

Q. ステータスコードは何を返すべき？

A. 成功は 2xx、リダイレクトは 3xx、クライアントエラーは 4xx、サーバーエラーは 5xx が大原則です。新規作成は 201、認証失敗は 401、権限不足は 403 を返すと REST 慣習に沿った設計になります。200 で全部返すのは避けてください。

Q. REST と GraphQL の違いは？

A. REST はリソース単位のエンドポイント、GraphQL は単一エンドポイントでクエリ言語を使って欲しいデータを指定します。フロントの要件が頻繁に変わるなら GraphQL、シンプルな CRUD なら REST がメンテしやすいことが多いです。

次のレッスン

次は データベースとは で、Protocol Buffers と HTTP/2 を使う gRPC の特徴を学びますを学びます。

事前確認 — 進む前に次の 3 つができることを確認しましょう。

gRPC の要点を自分の言葉で説明できる
このレッスンの最小コード (または操作手順) を見ずに書ける
練習問題やクイズで間違えた箇所を読み直して理解した

理解度チェック (30 秒)

Q. gRPC とは何か、1 文で説明してください。

この章のポイント

A. 本文の「このレッスンで分かること」または冒頭の説明文を見直し、自分の言葉で要約できれば OK。詰まったら本レッスンの最初の H2 セクションを読み返してみましょう。

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